Ауырлық күші үдеуінің бірінші өлшеулерін италияндық ұлы ғалым

Орындаған: Кудайбергенова С. С

Тексерген: Умирова Г. К.

Гравиметриялық (немесе гравитациялық) барлау - тау жыныстардың

тығыздылық қасиеттерін зерттеу негізінде ауданның геологиялық құрылысын

анықтап, пайдалы қазба кен орындарын іздеу үшін арналған геофизикалық əдістерінің бірі.

Гравибарлау Жер үстіндегі ауырлық күшінің таралуын зерттейді. Ауырлық күші мен гравитациялық өрістің басқа элементтерінің Жер бетінде таралу заңдылықтарын зерттеуге негізделген ғылымды гравиметрия деп атайды. Гравибарлау Жердегі ауырлық күшінің таралуынан басқа Жердің пішінін анықтауға мүмкіндік береді, яғни гравибарлау көмегімен жоғарғы геодезияның негізгі мақсаттарын шешуге болады.

Гравиметрияда ауырлық күшті басқаша ауырлық күшінің үдеуі деп атайды.

Ауырлық күші үдеуінің бірінші өлшеулерін италияндық ұлы ғалым Галилео Галилей жасаған болатын. Галилей 1583 ж. Пиза қаласындағы биік көлбеу мұнара үстінен диаметрлері бірдей, ауыр және жеңіл шарларды бір мезгілде тастап, олардың мұнара табанына шамамен бір уақытта келіп түсетініне кез жеткізеді.

Галилей өлшеулерді өзі ашқан қатты дененің құлау заңы көмегімен жүзеге асырды. Галилейдің тəжірибесіне сай:

Кез келген дене өзінің массасына, химиялық құрамына қарамай Жерге бірдей үдеумен түседі;

Құлап жатқан дененің жолы бірінші секундтағы денеге берілетін жарты үдеуіне тең.

XVIIғасырдан бастап қазірге дейін ауырлық күші үдеуін өлшеуге математикалық маятник ынғайлырырақ және тиімді.

Математикалық маятник дегеніміз - бұл өте жеңіл жіпке ілінген өте ауыр материялық нүкте.

Математикалық маятниктің тербеліс периоды жиптің ұзындығына тура пропорционал, ал ауырлық күші үдеуіне кері пропорционал болады

Математикалық маятниктің периоды ретінде маятник екі шеткі орындар арасындағы немесе бір тепе-теңдіктен екінші тепе-теңдікке дейін уақыт мезгілдерін санайды.

Жоғарыда жазылған қатынас физикалық маятникке де сай болады, бірақ мұнда маятниктің келтірілген ұзындығын қолданады. Оны келесі өрнек көмегімен анықтайды:

l= J/ Mа

мұнда J - айналу осіне қатысты дененің инерция моменті, а - айналу осінен маятниктің ауырцентріне дейін арақашықтық, М - маятник массасы.

Маятниктің келтірілген ұзындығын анықтауы қиынға ұшыраған, сондықтан ауырлық күші үдеуін өлшеген бірінші зерттеуішілер математикалық маятникке максималды ұқсайтын аспаптарды қолдануға ұмтылған болатын.

1743 ж. Клеро өзінің «Жер пішінінің теориясы» деген жұмысында ауырлық күшті Жер пішінін анықтау үшін қолдануға болатынын көрсетті. Осы жағдайға астроном жəне геодезисттер қызықшылықты білдірді. Осы мезгілден бастап ауырлық күші үдеуін барлық

Жерде өлшеп бастады.

Alexis Claude de Clairault

Лаплас Пьер

Жер пішінін анықтауда Лаплас үлкен табыс енгізді. Лаплас Пьер(1749 - 1827) - француз астрономы әрі математигі, физигі. Ол аспан механикасы әдістерін дамытты, Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңы негізінде Күн жүйесіндегі аспан денелерінің қозғалысының өзіне дейінгі ғалымдар түсіндіре алмаған мәселелерін аяқтаған, ол егер планеталардың біріне-бірінің әсер ететін ұйытқытулары математикалық қатарлар ретінде қарастырылатын болса, бүкіләлемдік тартылыс заңы планеталардың қозғалысын толық тай түсіндіре алатынын дәлелдеген.

Ауырлық күшінің өрісі массасы бар барлық денелердің Ньютонның тарту заңымен анықталады.

Жер біртекті болмайтындықтан жəне Жердің айналуына байланысты ауырлық күшінің өрісі Жер бетінде тұрақты болмайды. Ауырлық күшінің өзгерулері өте азғантай жəне оларды зерттеу үшін сезгіштіліктері жоғары аспаптар керек.

XIX ғасырдың жартысынан бастап гравиметрия дамуы көрнекті табысқа жетті. Осы уақытта гравиметриялық өлшеулерге негізделеніп, Жердің пішінін анықтауға мүмкіндік беретін Стокс өзінің теоремасын ашты.

1876 ж. «Жоғарғы геодезияның математикалық жəне физикалық негіздері» деген Гельмерттің жұмысы басылды. Бұл жұмыста гравиметриялық өлшеулерге сүйеніп, Жердің пішінін анықтауға болатыны жəне ауырлық күшке Жер сығылуының əсері жоғары болатыны дəлелденді.

XIX ғасырда ауырлық күшінің тек абсолютті мəндері өлшенетін, бірақ оларды жасауы қиынға соқты жəне олар көп уақыт алады. Сондықтан, салыстырмалы өлшеулерді жасауға мүмкіндік беретін аспаптардың шығуы Жердің барлық нүктелеріндегі ауырлық күшін өлшеу мақсатын бір нешеге жеңілдетті де кеңейтті. Ауырлық күшінің салыстырмалы өлшеулерін жасау үшін ауырлық күшінің біреу болса да абсолютті мəнін дəл білеуміз керек. Сондықтан, 1894 ж. бастап 1904 ж. дейін Постдамның қасында 5 айнымалы маятниктер көмегімен 9, 8 тең ауырлық күшінің эталонды абсолютті мəні өлшенген болатын. Біз оны еркін құлау үдеуі ретінде білеміз.

1896 ж. Этвеш гравитациялық вариометр деген аспапты ұсынды. Бұл аспап көмегімен гравитациялық өрісінің басқа элементтерінің - ауырлық күші потенциалының екінші туындыларының - салыстырмалы өлшеулерін алуға болатын болды. Аномалия қисықтарын оларды қоздыратын жəне Жер ішінде орналасқан геологиялық объектілермен

байланыстыруға алғаш рет Этвеш ұсыныс жасады, яғни гравиметрия шешетін мақсаттар

шеңбері кеңейді.

Осы мезгілден бастап гравибарлау əдісі күн көрді. Орыс ғалымы Слудский 20

ғасырдың басында өзінің оригинал əдістемесін ұсынды. Слудский Москва қасындағы тік

сызықтардың ауытқуы арқылы осы ауытқуларды қоздырып тұрған геологиялық массалар

мен олардың мөлшерлерін табуға мүмкіндігін көрсетті. Күтіп отырған гравитациялық

эффектерді санап шыққанда, олар практикалық мəліметтермен дəлелденді. Айтып отырған

өлшеулердің бəрі вариометрмен жасалынды. Тек қана екінші əлімдік соғыстың алдынында

вариометрдің орынына дəлдігі жəне өнімділігі жоғары гравиметрлер келді.

Совет үкіметінің мезгілінде гравиметрияның дамуы жылдамдады. Курск магнитті

аномалиясынан бастап, Лениннің бұйрығы арқылы барлық жерде пайдалы қазба кен

орындарын табу мақсатымен геофизикалық əдістерді қолдану бастады. Гравибарлауды 1921ж. бастап қолданды.

Ұқсас жұмыстар

Күш қандай шама

Гравитациялық өріс. Өріс теориясының элементтері

Бүкіл әлемдік тартылыс заңы

Геодезиялық сызықтар

Күш

Деформация. Гук заңы

Электродинамика. Электр құбылыстары

Тартылыс құбылысы. Ауырлық күші. 7-сынып

Жасанды серіктердің қозғалысы

Электростатика мейрамханасы

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz